來(lái)守國(guó)
(七臺(tái)河市慧泉電力燃料有限公司,黑龍江 七臺(tái)河 154600)
厚煤層采用傾斜分層開采時(shí),上、下區(qū)段各分層平巷之間的布置形式通常有傾斜式布置、水平式布置和垂直式布置等。
傾斜式布置。分層平巷傾斜布置如圖1所示。在煤層傾斜垂直剖面上,同一區(qū)段的各分層平巷錯(cuò)開布置。本區(qū)段的運(yùn)輸平巷和相鄰區(qū)段的回風(fēng)平巷呈現(xiàn)“八”字形或倒“八”字形,在相鄰區(qū)段間通常留設(shè)不小于15 m的梯形(或倒梯形)區(qū)段煤柱。此布置形成的煤柱損失大,適用于傾角小于15°~20°的煤層。按上、下分層平巷之間相錯(cuò)方向,又分內(nèi)錯(cuò)式和外錯(cuò)式兩種形式。
1-上區(qū)段分層運(yùn)輸平巷;2-下區(qū)段分層回風(fēng)平巷
內(nèi)錯(cuò)式。同一區(qū)段下分層巷道在上分層采空區(qū)下方內(nèi)錯(cuò)1~15個(gè)巷道寬度,使上、下區(qū)段的分層平巷間形成正梯形區(qū)段煤柱。下分層工作面變短,分層煤柱加大。下分層巷道處于上分層采空區(qū)下方的卸壓范圍內(nèi),下分層巷道在采空區(qū)下方沿人工頂板掘進(jìn),方便定向和維護(hù),然而容易漏風(fēng)。
外錯(cuò)式。同一區(qū)段下分層巷道外錯(cuò)一定尺寸,位于上分層煤柱下方,使上、下區(qū)段的分層巷道之間形成倒梯形的區(qū)段煤柱。由于下分層巷道處于上分層區(qū)段煤柱的集中應(yīng)力影響范圍,巷道不易維護(hù)。在下分層工作面的上、下出口處,無(wú)人工頂板,采煤和工作面端頭支護(hù)更難。此種布置應(yīng)用較少。
水平式布置。分層平巷布置方式中水平式布置如圖2(a)所示。這種布置方式方便于材料運(yùn)輸、行人和通風(fēng)。分層運(yùn)輸平巷位于上分層采空區(qū)下方,頂板壓力較小,便于維護(hù)。下分層回風(fēng)平巷位于區(qū)段煤柱下,維護(hù)困難。這種布置方式常在傾角大于20°~25°的煤層運(yùn)用。
1-上區(qū)段分層運(yùn)輸平巷;2-下區(qū)段分層回風(fēng)平巷
垂直式布置。分層平巷布置方式垂直式布置如圖2(b)所示。這種布置方式能減小區(qū)段煤柱尺寸。下分層平巷沿上分層平巷鋪設(shè)的人工頂板掘進(jìn),確定掘進(jìn)方向。
厚煤層開采除了分層開采外,還有放頂煤開采和綜采整層開采方式。厚煤層整層開采時(shí)采用回采巷道沿底平面布置和錯(cuò)層位立體化布置兩種布置方式。采用沿底平面布置方式時(shí)如圖3(a)所示,區(qū)段運(yùn)輸平巷和區(qū)段回風(fēng)平巷都沿煤層底板布置。相鄰工作面間需要留設(shè)T形區(qū)段煤柱。此布置方式有利于回采巷道和工作面的連接,方便工作面回采,有利封閉采空區(qū),然而不利于防止采空區(qū)煤炭自燃。由于回風(fēng)平巷沿底板布置,不利于瓦斯抽采。
開采近水平煤層的錯(cuò)層位巷道布置方式如圖4。上區(qū)段平巷沿煤層頂板掘進(jìn),和分層開采時(shí)掘進(jìn)頂分層巷道一樣,有利于巷道掘進(jìn)和維護(hù)。在該巷具有回風(fēng)功能時(shí),有利于排放瓦斯。下區(qū)段平巷沿煤層底板布置,在上區(qū)段回采時(shí)局部鋪有利金屬網(wǎng)的采空區(qū)下進(jìn)行巷道掘進(jìn),和分層開采時(shí)內(nèi)錯(cuò)式布置的下分層巷道掘進(jìn)一樣。這種布置方式的下區(qū)段巷道位于采空區(qū)下方的低應(yīng)力區(qū),護(hù)巷效果比較好,能提高煤炭采出率。由于該平巷的頂皆為矸石,工作面端頭支護(hù)時(shí)產(chǎn)塵量小于托頂煤巷道。
1-區(qū)段運(yùn)輸(進(jìn)風(fēng))平巷;2-區(qū)段回風(fēng)平巷;3-下區(qū)段運(yùn)輸平巷;4-上區(qū)段回風(fēng)平巷;5-損失的T形煤柱;6-專用瓦斯排采巷;7-損失的三角煤
1-下區(qū)段運(yùn)輸(進(jìn)風(fēng))平巷;2-上區(qū)段回風(fēng)平巷
錯(cuò)層位巷道布置工作面的回采分為正常放頂煤回采、傾斜段鋪網(wǎng)回采和網(wǎng)下回采三段式回采,不足之處在于這種工藝過(guò)程比較復(fù)雜,采空區(qū)封閉效果較差,下區(qū)段回風(fēng)平巷的頂板維護(hù)比較困難。